ADAMS/Rail与AMESim联合仿真技术及其应用研究

介绍了多体动力学软件模块ADAMS/Rail和多领域建模与仿真软件AMESim的特点,对二者联合仿真的接口进行了探讨。提出了ADAMS/Rail与AMESim联合仿真的方法,并将该方法应用于铁道车辆悬挂系统的研究,为实现铁道车辆中复杂机电系统的建模与仿真提供了新的思路。     

基于AMESim与ADAMS的超静定液压支架液压系统联合仿真

为了分析超静定液压支架的承载能力,通过机械结构和液压系统两个方面进行研究,运用AMESim和ADAMS机液联合仿真的方法。在ADAMS中对液压支架进行动力学建模,并导出模块接口,然后在AMESim中建立液压支架的联合仿真模型。对液压支架进行了多种工况的仿真分析。分析结果表明:超静定液压支架不论从机械结构和液压系统方面都能抵抗不同条件下的工作载荷,满足煤矿下的使用要求。     

基于ADAMS和AMESim联合仿真的压力机平衡缸优化设计

平衡缸是机械式压力机必不可少的一部分,平衡缸系统的设计涉及到机、电、液、气诸方面。本文应用基于ADAMS和AMESim联合仿真的仿真与设计方法,即利用ADAMS建立平衡缸系统的机械动力学模型,利用AMESim建立平衡缸系统的液压、气动模型以及控制系统。然后利用两个软件对伺服压力机传动系统及平衡缸系统进行联合仿真,得出适当增加平衡缸液压系统软管直径和蓄能器容积可以明显减小电机负载。     

基于AMESim与ADAMS联合仿真技术的减摇鳍液压系统仿真研究

为了对机、电、液一体化减摇鳍液压系统准确仿真,提出了基于AMESim与ADAMS联合仿真技术的建模与仿真方法,运用ADAMS软件建立机械系统多体动力学模型,采用AMESim软件对液压系统与控制系统建模,完成较准确的系统模型,并分析了减摇鳍液压系统的动态特性,将获得的数据与实测数据进行比较,证明联合仿真与传统仿真方式相比结果更准确.     

基于ADAMS和AMESIM联合仿真环境的油气悬挂虚拟试验研究

为实现油气悬挂机械、液压系统一体化虚拟样机设计,提出了基于ADAMS与AMESim联合仿真环境的虚拟样机建模与仿真试验方法,运用ADAMS软件建立了油气悬挂系统1/12车辆动力学模型,应用AMESim软件对液压系统建模,并实现了两模型的接口设置。通过联合仿真试验,分析了典型路面激励下油气悬挂及车体的动态响应。仿真试验结果较好地反映了油气悬架实际系统的工作特性,验证了所建模型的有效性。     

基于多软件协同仿真的六自由度平台虚拟试验系统

提出了一种串联六自由度运动平台,根据该平台特点,在ADAMS动力学分析软件中搭建机械子系统模型,在AMESim仿真软件中搭建液压子系统及电机+滚珠丝杠传动模型,在Simulink中搭建末端控制对象期望运动位姿生成及解耦控制算法模型。通过分析各仿真软件间数据传输接口特性,建立以MATLAB软件为载体的动态数据共享通道,将ADAMS、AMESim模型分别以子模型及S函数形式导入至Simulink。从而建立基于Simulink为主仿真软件的机、电、液一体化的六自由度运动平台虚拟试验系统,实现平台的全面仿真分析,为平台实体设计与优化、控制策略选择等奠定基础。采用的基于MATLAB为主仿真软件的ADAMS、AMESim、Simulink联合虚拟试验系统创建方法对于复杂机、电、液一体化系统的仿真分析具有普遍的适用性。     

基于AMESim与ADAMS的轮式装载机联合仿真

轮式装载机包含紧密耦合的液压系统和执行机构,很难在单一的软件平台中准确实现其动力学仿真。建立了装载机AMESim液压系统模型及ADAMS虚拟样机模型,利用上述两个软件进行联合仿真,使液压系统和机械系统可以实时交互作用。最后,将联合仿真结果与仅使用ADAMS进行的动力学仿真结果进行了比较,证明联合仿真结果是合理的。     

基于AMESim与ADAMS联合建模的轧机厚控系统仿真

为了全面研究轧机液压厚控系统动态特性,建立直观真实的虚拟轧机模型,提出基于AMESim和ADAMS联合建模的仿真方法。在ADAMS中构造轧机实体刚柔耦合动力学模型,实现了轧机的负载特性研究;在AMESim中建立液压系统物理模型,实现了液压伺服系统精确建模和分析,两者通过接口实现数据交换,保证了液压系统模拟的准确性和负载系统模拟的真实性。通过联合仿真模型得到了系统实时响应以及出口板厚实时数据,将模型仿真输出数据与实测数据进行比较,证明仿真模型能准确体现系统动态响应,并能体现机械部件在载荷下弹性变形和板厚实时输出情况。     

基于机电液系统的联合仿真分析平台研究

针对建模后修改模型参数需要返回到对应软件的问题，搭建新的机电液联合仿真平台，通过独立开发的人机界面，分别调用ADAMS、Simulink和AMESim接口，在此界面直接修改机电液参数，实现机电液一体化仿真。该平台以Python作为开发语言，对各仿真软件的数据传输接口进行分析和参数化设计；使用TCP/IP技术实现仿真平台和ADAMS的数据传输；使用MATLAB虚拟环境中的API函数，实现Simulink中模块参数的动态修改；用Python代码建立AMESim液压系统模型，实现所有液压元件参数的编程化修改。结合喷管模型进行仿真测试，结果表明：该平台界面简洁，操作简单，能大幅提高仿真效率，对机电液一体化仿真分析具有普遍适用性。     

基于AMESim与Matlab/Simulink联合仿真技术的电液伺服系统减振研究

分析了电液伺服系统振动产生的原因及相应减振措施.利用AMESim与Matlab/Simulink联合仿真技术建立了一种典型的电液速度控制系统模型,对液压冲击所致的振动采取了减振措施并进行了仿真分析,取得了满意的效果.     

油气悬架导弹发射车起竖过程动力学响应分析

为研究油气悬架发射车在全轮支撑状态下导弹起竖时的动力学特性,采用了基于ADAMS/Simulink/AMESim的联合仿真方法。建立了ADAMS发射车的虚拟样机模型、AMESim油气悬架系统模型和四级起竖液压缸模型,设计了Simulink起竖模型的控制策略,并以Simulink为平台,通过各软件的联合仿真接口实现了联合仿真研究。仿真结果表明:随着导弹起竖过程的进行,各级油缸能够依次伸出,在启动、换级、停止时产生较大的冲击;连通式油气悬架相比于独立式油气悬架能更好的分配各轴载荷,保持车体平衡姿态;起竖到某个位置时,油缸对起竖臂的力由推力变为拉力。     

零动态刚度被动减振系统分析与仿真

论文给出了零动态刚度被动减振系统的理论分析,论证了基于零动态刚度原理和利用被动减振的方法,可实现低频频率范围内的减振。采用虚拟样机技术,利用ADAMS仿真软件对其垂直方向的振动特性进行了研究,仿真结果表明:当系统的振动幅值为0.5mm和10mm时,减振系统动态刚度大大减小,使得系统的等效固有频率降低到在0~0.5Hz范围内,从而实现了低频减振且减振效果良好。同时在实现系统的零动态刚度情况下,其静态刚度值不变,从而保证减振系统的稳定性。     

高速列车横向半主动减振器的建模与仿真研究

介绍高速列车半主动悬挂的控制方法,按照控制规则提出半主动减振器的系统方案。针对不同工况,建立横向半主动减振器相应的数学模型,在AMESim环境下建立仿真模型并进行仿真计算。仿真结果表明,横向半主动减振器的减振性能可以满足实际要求。     

基于并联机构多自由度减振平台仿真与测试研究

为了解决许多重大工程领域中的多自由度减振问题,本文针对橡胶具有多自由度弹性阻尼减振特性,但容易老化,失去弹性的特点,采用并联机构作为组合弹性阻尼减振装置主体结构,在机构原动件处辅以弹性阻尼装置,运用反向自适应原理,模拟橡胶实现减振;同时按照给定减振要求,用ADAMS软件建立系统模型和仿真,并制作了试验样机.将仿真和试验结果进行分析比较,结果表明动态模拟与试验结果一致,从而说明了基于并联机构组合弹性阻尼减振装置设计理论的正确性和可行性,可推广解决其它多自由度减振问题.     

基于直驱式容积控制作动器的倾摆系统研究

针对摆式列车倾摆系统要求,依据直驱式容积控制电液伺服技术完成了作动器结构设计,建立基于AMESim系统的仿真模型.运用ADAMS动力学软件建立摆式列车倾摆机构的动力学模型,并与AMESim软件实现了对倾摆作动系统的联合仿真.仿真结果表明,采用直驱式容积控制电液伺服作动器的倾摆作动系统性能良好,达到了预定的性能指标,能满足摆式列车的要求.     

钢坯闪光焊接系统虚拟试验

根据钢材无头轧制系统中大截面钢坯闪光焊接的特点,分别在动力学仿真软件ADAMS中建立焊接设备的机械运动学模型,在AMESim中建立闪光焊接顶锻液压伺服系统的非线性模型,并在MATLAB软件工具包Simulink中建立焊接系统的伺服控制系统的模型,通过分析仿真软件两两之间的数据传输接口特性,建立以MATLAB软件为载体的数据动态共享通道,在Simulink中分别调用并启动AMESim软件中的液压系统模型和ADAMS软件中的机械系统模型,建立了焊接机电液一体化系统的完全数字平台,实现了大截面钢坯闪光焊接系统的机电液一体化虚拟试验研究.     

基于AMESim与ADAMS高频破碎器的振动系统建模与仿真

以高频破碎器为研究对象,对高频破碎器的结构及工作原理进行分析从而建立数学模型;利用MATLAB对其进行求解并运用AMESim软件对高频破碎器的振动系统进行建模和仿真分析,得出液压马达输出转速对高频破碎器的打击频率及打击速度的影响规律;通过ADAMS对高频破碎器进行建模和仿真,结果表明:仿真模型工作状态与高频破碎器在AMESim软件上运行情况和实际运行情况均相符,从而验证了数学模型的正确性。这为高频破碎器的设计提供了一种新的理论依据和方法。     

一种用于大长径比铣刀杆减振的新型动力减振器

针对大长径比铣刀杆刚性差、加工中极易出现切削颤振的特点,提出一种新型动力减振装置。设计了铣刀杆整体结构,建立了减振铣削系统的铣削动力学模型。运用机械振动学和动力减振的定点理论推导出最优频率比和最佳阻尼比公式,利用MATLAB软件验证所建立模型的准确性;计算出减振装置的最优参数,进行动力减振器的结构设计;通过ADAMS软件进行了仿真实验,验证所设计的减振装置的减振效果,同时进行了实际的切削实验。结果表明:所设计的减振装置具有很好的减振效果。     

车载多层减振平台的主动控制及仿真

为了研究被动悬架车载主动减振平台的低成本控制策略及其减振效果,针对一种新型长宽比较大的多层减振平台,建立了车辆被动悬架与主动减振平台的一体化全系统动力学分析模型。进而,设计了"线性被动、旋转主动"的平台控制策略,并应用MATLAB及ADAMS软件,在三种典型路面激励下,进行了仿真测试。结果表明:采用垂向线性振动的多层被动减振、旋转振动的低成本主动控制策略,被动悬架车载减振平台的减振效果明显,实现了车载减振平台的高性价比设计。     

液压系统仿真技术与仿真软件研究

对液压系统仿真技术进行了详细分析和研究,阐述了液压系统仿真技术及仿真软件的历史发展过程.介绍了几种有代表性的液压系统仿真软件Hopsan、ADAMS/Hydraulics、Matlab/Simulink及AMESim,分析了这些软件各自的特点,分别给出了每种软件的工程实例应用.对液压系统仿真技术及其仿真软件的发展方向进行了展望.